[发明专利]一种微通道偏置布局的散热元件用型材成形装置及方法

说明书

本发明提供一种微通道偏置布局的散热元件用型材成形装置及方法，涉及型材挤压成形领域，包括模具，模具内设有分流孔、模芯和成形型腔，模芯两侧分别设有分流孔且两侧分流孔的截面积相异，模芯一端的模芯芯针探入工作带内，模芯芯针与工作带之间作为成形型腔，模芯芯针与厚壁侧工作带的间距大于模芯芯针与薄壁侧工作带的间距；模芯一侧的分流孔通过焊合室连通成形型腔厚壁侧，模芯另一侧的分流孔通过焊合室连通成形型腔薄壁侧；针对目前微通道偏置布局的散热元件用型材成形困难的问题，设置偏置布局的分流孔对金属合理分流，以适应微通道偏置布局型材的壁厚分布要求，平衡模芯两侧受力，降低模具磨损和偏载，提高型材的成形精度和模具使用寿命。

技术领域

本发明涉及型材挤压成形领域，具体涉及一种微通道偏置布局的散热元件用型材成形装置及方法。

背景技术

设备柜体内往往设有较多电路发热模块而导致发热量较大，而高温环境容易降低元件工作的可靠性，为了保证其能够长时间稳定运行，需对其发热模块进行冷却，比如空调变频器，内部对应设置有散热元件。目前对于设备柜体内发热模块的传统散热方式大多为风冷散热，比如在变频器中设置的风机通过出风口将柜体中的热量快速排到机外。同时针对高功率器件，如二极管等元器件，由于面临功率过高所带来的高能量及快速热输运问题，因此还会设置翅片式散热器等专门的散热结构以提高散热效果。

传统的风冷散热方式仍无法满足散热要求，采用液冷散热方式能够提高散热效率。而液冷散热需提供液体的流通通道和发热模块的安装位置，微通道偏置布局的扁管中的微通道能为液体提供通道，且偏置的厚壁可为发热模块提供安装位置。微通道偏置布局的散热元件是通过薄壁、多孔、扁形管状铝合金型材经机加工而成的，尤其是应用于高功率器件的微通道散热元件，其型材的微通道在厚度方向上呈非对称分布，即偏置布局，造成型材存在很大壁厚差，靠近系列微通道的型材一侧，型材的壁厚很小，而远离型材微通道的型材一侧用以安装发热模块，其厚度很大。这种具有大壁厚差和微通道偏置布局的型材，在其挤压过程中，所需挤压力很大，模具存在很高的局部应力，容易造成模具磨损或开裂，严重影响模具的使用寿命和型材精度；挤压过程中材料变形十分剧烈，尤其是对于微通道偏置布局的型材挤压，其材料的局部变形更为剧烈，因塑性变形转换为热量，容易造成局部温度升高，进而影响型材的微观组织及其力学性能；对于侧壁厚度不等且壁厚相差大的微通道扁管型材，内部通道尺寸很小，因此，挤压模具的模芯尺寸也很小，模具两侧分流孔的入料量不同会对模芯产生较大的横向推力，从而导致模芯根部发生应力集中，造成模芯偏摆，进而使型材出现明显的偏壁现象，严重影响型材的形状和尺寸精度，甚至导致模芯断裂，难以满足微通道偏置布局的散热元件用型材的成形需要。

发明内容

本发明的目的是针对上述微通道偏置布局的散热元件用型材难以挤压生产的问题，提供一种微通道偏置布局的散热元件用型材成形装置及方法，通过在模具上设置偏置布局的系列分流孔，对材料进行合理的分流和流量分配，以适应微通道偏置布局的散热元件用型材的壁厚分布要求，同时有效平衡模芯两侧的受力，以降低挤压模具磨损和偏载，提高型材的成形精度和模具使用寿命。

本发明的第一目的是提供一种微通道偏置布局的散热元件用型材成形装置，采用以下方案：

包括模具，模具内设有分流孔、模芯和成形型腔，模芯两侧分别设有分流孔且两侧分流孔的截面积相异，模芯一端的模芯芯针探入工作带内，模芯芯针与工作带之间作为成形型腔，模芯芯针与厚壁侧工作带的间距大于模芯芯针与薄壁侧工作带的间距；模芯一侧的分流孔通过焊合室连通成形型腔的厚壁侧，而模芯另一侧的分流孔通过焊合室连通成形型腔的薄壁侧；分流孔远离焊合室的一端敞开，以连接沉孔，坯料能够通过入料口进入模具内部进行成形加工。

进一步地，所述模具包括相配合的上模和下模，分流孔和模芯均分布于上模，下模设有焊合室与工作带。

进一步地，所述模具顶端设有与分流孔连通的沉孔，分流孔靠近模芯一侧的内壁倾斜布置。